JPH06339635A - 水素化処理触媒の製造方法 - Google Patents
水素化処理触媒の製造方法Info
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- JPH06339635A JPH06339635A JP5152571A JP15257193A JPH06339635A JP H06339635 A JPH06339635 A JP H06339635A JP 5152571 A JP5152571 A JP 5152571A JP 15257193 A JP15257193 A JP 15257193A JP H06339635 A JPH06339635 A JP H06339635A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0201—Oxygen-containing compounds
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/04—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高活性を有する水素化処理用触媒の製造方法
の提供。 【構成】 触媒担体に周期率表第6属金属及び第8属金
属のいずれか1種以上と有機酸、さらに好ましくはこれ
にリンを含有させた溶液を用いて前記金属を担持した
後、200℃以下で乾燥し、次いで、これに当該担持金
属に対して0.1〜2.0倍モル量の有機酸または多価ア
ルコールを含浸させ、200℃以下で乾燥することから
なる水素化処理用触媒の製造方法。
の提供。 【構成】 触媒担体に周期率表第6属金属及び第8属金
属のいずれか1種以上と有機酸、さらに好ましくはこれ
にリンを含有させた溶液を用いて前記金属を担持した
後、200℃以下で乾燥し、次いで、これに当該担持金
属に対して0.1〜2.0倍モル量の有機酸または多価ア
ルコールを含浸させ、200℃以下で乾燥することから
なる水素化処理用触媒の製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は炭化水素油の水素化処理
用触媒の製造方法に関する。
用触媒の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、石油留分等の炭化水素油の水素添
加、脱硫、脱窒素、水素化分解等を行う水素化処理触媒
としては、アルミナ、チタニア、シリカ、マグネシア等
の無機酸化物からなる多孔性触媒担体に周期率表第6属
金属および第8属金属を活性金属として担持したものが
使用されている。一般に、この第6属金属としてはモリ
ブデンやタングステンが、第8属金属としてはニッケル
やコバルトが用いられている。これらの水素化処理触媒
における活性点は、担体上の活性金属硫化物の表面や結
晶エッジに形成されると考えられるので、金属硫化物の
表面積を大きくすればするほど活性点の数が増加し、高
い活性が得られることになる。すなわち、高い活性を有
する触媒を得るには金属硫化物の表面積を大きくする必
要があり、このためには金属硫化物は高分散状態にある
ことが良く、したがって活性金属を高分散状態で担体に
担持することが不可決とされている。
加、脱硫、脱窒素、水素化分解等を行う水素化処理触媒
としては、アルミナ、チタニア、シリカ、マグネシア等
の無機酸化物からなる多孔性触媒担体に周期率表第6属
金属および第8属金属を活性金属として担持したものが
使用されている。一般に、この第6属金属としてはモリ
ブデンやタングステンが、第8属金属としてはニッケル
やコバルトが用いられている。これらの水素化処理触媒
における活性点は、担体上の活性金属硫化物の表面や結
晶エッジに形成されると考えられるので、金属硫化物の
表面積を大きくすればするほど活性点の数が増加し、高
い活性が得られることになる。すなわち、高い活性を有
する触媒を得るには金属硫化物の表面積を大きくする必
要があり、このためには金属硫化物は高分散状態にある
ことが良く、したがって活性金属を高分散状態で担体に
担持することが不可決とされている。
【0003】従来、炭化水素油の水素化処理触媒は担持
させる金属を含有させた液からなる担持液を触媒担体に
含浸させた後、400℃以上で焼成している。しかしこ
の焼成工程によって、担体表面上に高分散に担持してい
た活性金属が熱にさらされ、凝集や粒子化を起こし金属
の分散性を低下させる。さらに、この400℃以上の焼
成により引き起こされる金属の焼結で活性金属が結晶化
するため、焼成後の触媒に対する活性化向上を目的とし
た各種の処理(例、再分散化)は効果を示し難い。
させる金属を含有させた液からなる担持液を触媒担体に
含浸させた後、400℃以上で焼成している。しかしこ
の焼成工程によって、担体表面上に高分散に担持してい
た活性金属が熱にさらされ、凝集や粒子化を起こし金属
の分散性を低下させる。さらに、この400℃以上の焼
成により引き起こされる金属の焼結で活性金属が結晶化
するため、焼成後の触媒に対する活性化向上を目的とし
た各種の処理(例、再分散化)は効果を示し難い。
【0004】最近、含窒素有機化合物(ニトリロ酢酸、
エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン)を錯
化剤として担持液調製時に使用し、この担持液をアルミ
ナ担体やシリカ担体に含浸させた後、200℃以下で乾
燥し、焼成を行わないまま触媒とする触媒調製方法が開
示されている(特開昭61-114737号公報)。この
方法により調製された触媒は、400℃以上で焼成した
触媒より高活性を示すことが明らかになっている。ま
た、活性金属を担持し、これを200℃未満で乾燥し、
これにカルボン酸を添加して200℃未満で乾燥して触
媒を調製する方法が提案されている(特開平4-1662
33号公報、特開平4-244238号公報)。
エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン)を錯
化剤として担持液調製時に使用し、この担持液をアルミ
ナ担体やシリカ担体に含浸させた後、200℃以下で乾
燥し、焼成を行わないまま触媒とする触媒調製方法が開
示されている(特開昭61-114737号公報)。この
方法により調製された触媒は、400℃以上で焼成した
触媒より高活性を示すことが明らかになっている。ま
た、活性金属を担持し、これを200℃未満で乾燥し、
これにカルボン酸を添加して200℃未満で乾燥して触
媒を調製する方法が提案されている(特開平4-1662
33号公報、特開平4-244238号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、地球の環境問
題の高まりや原油の重質化等により、従来に増して過酷
な水素添加、脱硫、脱窒素、水素化分解脱硫等が要求さ
れ、この要望を満たすため、さらに活性の向上した触媒
が要求されている。
題の高まりや原油の重質化等により、従来に増して過酷
な水素添加、脱硫、脱窒素、水素化分解脱硫等が要求さ
れ、この要望を満たすため、さらに活性の向上した触媒
が要求されている。
【0006】本発明は、上記現状に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、さらに高活性を有する水素化処理
用触媒の製造方法を提供することにある。
で、本発明の目的は、さらに高活性を有する水素化処理
用触媒の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段としての本発明の方法は、触媒担体に周期率表第
6属金属及び第8属金属のいずれか1種以上と有機酸、
さらに好ましくはこれにリンを含有させた溶液を用いて
前記金属を担持した後、200℃以下で乾燥し、次い
で、これに当該担持金属に対して0.1〜2.0倍モル量
の有機酸または多価アルコールを含浸させ、200℃以
下で乾燥するものである。
の手段としての本発明の方法は、触媒担体に周期率表第
6属金属及び第8属金属のいずれか1種以上と有機酸、
さらに好ましくはこれにリンを含有させた溶液を用いて
前記金属を担持した後、200℃以下で乾燥し、次い
で、これに当該担持金属に対して0.1〜2.0倍モル量
の有機酸または多価アルコールを含浸させ、200℃以
下で乾燥するものである。
【0008】本発明で使用する触媒担体としては、アル
ミナ、シリカ−アルミナ、チタニア、シリカ、マグネシ
ア等の多孔性無機酸化物が好適であり、周期率表第6属
金属としてはモリブデンあるいはタングステンが、周期
率表第8属金属としてはコバルトあるいはニッケルが好
適である。これらの金属は、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、
硝酸塩、塩化物、アンモニウム塩の形態のものを、いず
れか1種、或いは2種以上の組合せで用いることがで
き、水素化処理触媒として一般に採用されている担持
量、すなわち酸化物換算で周期率表第6属金属は5〜3
0重量%、第8属金属は2〜10重量%担持することが
好ましい。
ミナ、シリカ−アルミナ、チタニア、シリカ、マグネシ
ア等の多孔性無機酸化物が好適であり、周期率表第6属
金属としてはモリブデンあるいはタングステンが、周期
率表第8属金属としてはコバルトあるいはニッケルが好
適である。これらの金属は、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、
硝酸塩、塩化物、アンモニウム塩の形態のものを、いず
れか1種、或いは2種以上の組合せで用いることがで
き、水素化処理触媒として一般に採用されている担持
量、すなわち酸化物換算で周期率表第6属金属は5〜3
0重量%、第8属金属は2〜10重量%担持することが
好ましい。
【0009】さらに、リンは活性金属に対し安定剤とし
て作用しているものと推定されるが、リンの担持によ
り、さらに活性等の触媒性能に向上が認められる。この
場合のリンは、酸化物換算で0.1〜5重量%担持する
ことが好ましく、リンの供給原料としては正リン酸等の
各種リン酸を使用する。
て作用しているものと推定されるが、リンの担持によ
り、さらに活性等の触媒性能に向上が認められる。この
場合のリンは、酸化物換算で0.1〜5重量%担持する
ことが好ましく、リンの供給原料としては正リン酸等の
各種リン酸を使用する。
【0010】上記金属、或いはリンに有機酸または多価
アルコールを含有する溶液を担持させるが、この有機酸
或いは多価アルコールは活性金属に対し配位子として作
用し錯体を形成して金属の分散性を向上させ、維持させ
ると同時に金属の結晶形態が担体表面での活性点の発現
に好ましい状態を形成しているようである。この有機酸
は活性金属の総モル量に対し0.1〜2.0モル量とする
ことが好ましく、有機酸としてはクエン酸、リンゴ酸、
酒石酸、マロン酸、炭酸エチレン、酢酸、メトキシ酢
酸、多価アルコールとしてはエチレングリコール等を使
用できる。
アルコールを含有する溶液を担持させるが、この有機酸
或いは多価アルコールは活性金属に対し配位子として作
用し錯体を形成して金属の分散性を向上させ、維持させ
ると同時に金属の結晶形態が担体表面での活性点の発現
に好ましい状態を形成しているようである。この有機酸
は活性金属の総モル量に対し0.1〜2.0モル量とする
ことが好ましく、有機酸としてはクエン酸、リンゴ酸、
酒石酸、マロン酸、炭酸エチレン、酢酸、メトキシ酢
酸、多価アルコールとしてはエチレングリコール等を使
用できる。
【0011】これらの溶液を触媒担体に含浸させるが、
この含浸には触媒担体が吸収できる量の前記溶液を用意
し、触媒担体をゆるく撹拌しながら、前記液をスプレー
するとよい。次いで該含浸物を乾燥するが、この時の乾
燥温度は担体表面上の活性金属の凝集を防止するために
200℃以下、特には、乾燥効率の点から110〜15
0℃とすることが好ましい。
この含浸には触媒担体が吸収できる量の前記溶液を用意
し、触媒担体をゆるく撹拌しながら、前記液をスプレー
するとよい。次いで該含浸物を乾燥するが、この時の乾
燥温度は担体表面上の活性金属の凝集を防止するために
200℃以下、特には、乾燥効率の点から110〜15
0℃とすることが好ましい。
【0012】本発明では、上記の方法で調製した金属担
持物に、さらに有機酸又は/及び多価アルコール水溶液
を含浸させるもので、これによりさらなる触媒性能の向
上が認められる。この時触媒上に含浸した有機酸や多価
アルコールは一度担体表面上に担持した活性金属に対し
再錯化剤として作用するようである。すなわち、担体と
の結合に関与していない金属部分に再度配位子として作
用し錯体を形成させ、まだ活性金属が担持していない担
体表面上に吸着させることで活性点を増加させているよ
うである。この場合に含浸させる有機酸又は/及び多価
アルコールの量は活性金属の総モル量に対し、0.1〜
2.0モル量とすることが好ましく、有機酸及び多価ア
ルコールとしては、上記金属の担持の際に用いたものと
同じでも、異なったものでもよい。
持物に、さらに有機酸又は/及び多価アルコール水溶液
を含浸させるもので、これによりさらなる触媒性能の向
上が認められる。この時触媒上に含浸した有機酸や多価
アルコールは一度担体表面上に担持した活性金属に対し
再錯化剤として作用するようである。すなわち、担体と
の結合に関与していない金属部分に再度配位子として作
用し錯体を形成させ、まだ活性金属が担持していない担
体表面上に吸着させることで活性点を増加させているよ
うである。この場合に含浸させる有機酸又は/及び多価
アルコールの量は活性金属の総モル量に対し、0.1〜
2.0モル量とすることが好ましく、有機酸及び多価ア
ルコールとしては、上記金属の担持の際に用いたものと
同じでも、異なったものでもよい。
【0013】これらの有機酸又は/及び多価アルコール
水溶液を含浸させた後、この含浸物を乾燥するが、この
時の乾燥温度は触媒表面上の活性金属の凝集を防止する
ために200℃以下、特に好ましくは、110〜150
℃とすることが好ましい。
水溶液を含浸させた後、この含浸物を乾燥するが、この
時の乾燥温度は触媒表面上の活性金属の凝集を防止する
ために200℃以下、特に好ましくは、110〜150
℃とすることが好ましい。
【0014】本発明の水素化処理触媒は担持液調製時に
添加する有機酸によって活性金属の高分散状態の維持
を、触媒乾燥後に含浸させる有機酸又は/及び多価アル
コールによってさらなる高分散状態を発現させ、次いで
一般には行われる焼成工程を経ないことでこの高分散状
態を反応まで維持したものである。
添加する有機酸によって活性金属の高分散状態の維持
を、触媒乾燥後に含浸させる有機酸又は/及び多価アル
コールによってさらなる高分散状態を発現させ、次いで
一般には行われる焼成工程を経ないことでこの高分散状
態を反応まで維持したものである。
【0015】本発明の触媒は、石油の各種留分や蒸留残
渣等の炭化水素油の水素添加、脱硫、脱窒素、水素化分
解等の水素化処理に好適に用いられる。
渣等の炭化水素油の水素添加、脱硫、脱窒素、水素化分
解等の水素化処理に好適に用いられる。
【0016】
【発明の効果】本発明の方法で調製した触媒の活性は極
めて高く、その結果、炭化水素油の深度脱硫や脱窒素等
の高度な水素化処理が可能となる。
めて高く、その結果、炭化水素油の深度脱硫や脱窒素等
の高度な水素化処理が可能となる。
【0017】
【実施例】比表面積240m2/g、細孔容積0.616ml/
gのγ-アルミナ担体150gに三酸化モリブデン29.3
9g、炭酸コバルト13.07g、85%リン酸14.55
g、クエン酸30gと水から調製した担持液150mlを含
浸させ、130℃で20時間乾燥した。次ぎに、該乾燥
物に対し、表3に記載した有機酸または多価アルコール
(含浸剤と表示)を同じく表3に記載した量だけ含浸さ
せ、130℃で20時間乾燥して本発明の触媒調製方法
による触媒A、B、C、D、E、F、G、Hを調製し
た。また、表3中の有機酸または多価アルコールの量
は、触媒に担持した活性金属の総モル数に対する倍数を
示した。
gのγ-アルミナ担体150gに三酸化モリブデン29.3
9g、炭酸コバルト13.07g、85%リン酸14.55
g、クエン酸30gと水から調製した担持液150mlを含
浸させ、130℃で20時間乾燥した。次ぎに、該乾燥
物に対し、表3に記載した有機酸または多価アルコール
(含浸剤と表示)を同じく表3に記載した量だけ含浸さ
せ、130℃で20時間乾燥して本発明の触媒調製方法
による触媒A、B、C、D、E、F、G、Hを調製し
た。また、表3中の有機酸または多価アルコールの量
は、触媒に担持した活性金属の総モル数に対する倍数を
示した。
【0018】触媒A、B、C、D、E、F、G、Hのモ
リブデンの含有量は、酸化物換算で15重量%、コバル
トの含有量は酸化物換算で3.8重量%、リンの含有量
は酸化物換算で4.6重量%であった。
リブデンの含有量は、酸化物換算で15重量%、コバル
トの含有量は酸化物換算で3.8重量%、リンの含有量
は酸化物換算で4.6重量%であった。
【0019】これらの触媒A、B、C、D、E、F、
G、Hを用いて、表1の性状を有する中東系直留軽油
で、表2の条件下に触媒活性テストを行った。
G、Hを用いて、表1の性状を有する中東系直留軽油
で、表2の条件下に触媒活性テストを行った。
【表1】
【表2】
【0020】得られた水素化脱硫データ結果から、平均
反応速度定数を求め、比較例1の触媒Iの速度定数を1
00とし、これに対する相対値で脱硫活性を表わし、表
3に示した。この場合、速度定数は脱硫反応速度が原料
軽油の硫黄濃度の1.5乗に比例するとし、平均反応速
度定数は320℃、340℃、360℃の3点の反応速
度定数の平均値を用いた。
反応速度定数を求め、比較例1の触媒Iの速度定数を1
00とし、これに対する相対値で脱硫活性を表わし、表
3に示した。この場合、速度定数は脱硫反応速度が原料
軽油の硫黄濃度の1.5乗に比例するとし、平均反応速
度定数は320℃、340℃、360℃の3点の反応速
度定数の平均値を用いた。
【表3】
【0021】
【比較例1】比表面積240m2/g、細孔容積0.616m
l/gのγ-アルミナ担体150gに三酸化モリブデン29.
39g、炭酸コバルト13.07g、85%リン酸14.5
5gと水とから調製した担持液150mlを含浸させ、1
30℃で20時間乾燥した。次ぎに、該乾燥物に対し、
メトキシ酢酸を表3に記載した量だけ含浸させ、130
℃で20時間乾燥して触媒Iを調製した。
l/gのγ-アルミナ担体150gに三酸化モリブデン29.
39g、炭酸コバルト13.07g、85%リン酸14.5
5gと水とから調製した担持液150mlを含浸させ、1
30℃で20時間乾燥した。次ぎに、該乾燥物に対し、
メトキシ酢酸を表3に記載した量だけ含浸させ、130
℃で20時間乾燥して触媒Iを調製した。
【0022】触媒Iのモリブデンの含有量は酸化物換算
で15重量%、コバルトの含有量は酸化物換算で3.8
重量%、リンの含有量は酸化物換算で4.6重量%であ
った。
で15重量%、コバルトの含有量は酸化物換算で3.8
重量%、リンの含有量は酸化物換算で4.6重量%であ
った。
【0023】この触媒Iを用いて、実施例と同様に触媒
活性テストを行い、得られた結果を表3に併せて記載し
た。
活性テストを行い、得られた結果を表3に併せて記載し
た。
【0024】
【比較例2】比表面積240m2/g、細孔容積0.616m
l/gのγ-アルミナ担体150gに三酸化モリブデン29.
39g、炭酸コバルト13.07g、85%リン酸14.5
5g、クエン酸30gと水とから調製した担持液150ml
を含浸させ、130℃で20時間乾燥し、これをそのま
ま触媒Jとした。
l/gのγ-アルミナ担体150gに三酸化モリブデン29.
39g、炭酸コバルト13.07g、85%リン酸14.5
5g、クエン酸30gと水とから調製した担持液150ml
を含浸させ、130℃で20時間乾燥し、これをそのま
ま触媒Jとした。
【0025】この触媒Jのモリブデンの含有量は酸化物
換算で15重量%、コバルトの含有量は酸化物換算で
3.8重量%、リンの含有量は酸化物換算で4.6重量%
であった。これを用いて、実施例と同様に触媒活性テス
トを行い、得られた結果を表3に併せて記載した。
換算で15重量%、コバルトの含有量は酸化物換算で
3.8重量%、リンの含有量は酸化物換算で4.6重量%
であった。これを用いて、実施例と同様に触媒活性テス
トを行い、得られた結果を表3に併せて記載した。
【0026】
【比較例3】モリブデンが酸化物換算で15重量%、コ
バルトが酸化物換算で3.8重量%、リンが酸化物換算
で4.6重量%で、有機酸及び/又は多価アルコールを
一切含浸させておらず、しかも500℃以上で焼成して
なる市販触媒を用いて、実施例と同様に触媒活性テスト
を行い、得られた結果を表3に併せて記載した。
バルトが酸化物換算で3.8重量%、リンが酸化物換算
で4.6重量%で、有機酸及び/又は多価アルコールを
一切含浸させておらず、しかも500℃以上で焼成して
なる市販触媒を用いて、実施例と同様に触媒活性テスト
を行い、得られた結果を表3に併せて記載した。
【0027】以上の結果、本発明の方法で調製した触媒
の活性が極めて高いことが分かる。
の活性が極めて高いことが分かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10G 45/08 ZAB B 2115−4H 49/04 ZAB 2115−4H
Claims (2)
- 【請求項1】 触媒担体に周期率表第6属金属及び第8
属金属のいずれか1種以上と有機酸とを含有する溶液を
用いて前記金属を担持した後、200℃以下で乾燥し、
次いで、これに当該担持金属に対して0.1〜2.0倍モ
ル量の有機酸または多価アルコールを含浸させ、200
℃以下で乾燥することを特徴とする水素化処理触媒の製
造方法。 - 【請求項2】 触媒担体に周期率表第6属金属及び第8
属金属のいずれか1種以上とリン及び有機酸とを含有す
る溶液を用いて前記金属を担持した後、200℃以下で
乾燥し、次いで当該担持金属に対して0.1〜2.0倍モ
ル量の有機酸または多価アルコールを含浸させ、200
℃以下で乾燥することを特徴とする水素化処理触媒の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5152571A JPH06339635A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 水素化処理触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5152571A JPH06339635A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 水素化処理触媒の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06339635A true JPH06339635A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15543393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5152571A Pending JPH06339635A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 水素化処理触媒の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06339635A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-06-01 JP JP5152571A patent/JPH06339635A/ja active Pending
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